电磁炉屡烧IGBT快速排除方法
• 160
•
以美的MC-SH2115型号电磁炉为例，介绍电磁炉结构框图和主电路的工作原理，再结合实际维修经验，分析电磁炉屡烧IGBT 管的四种快速排除方法，并列举相应检修实例。
前言：电磁炉按感应电流频率的高低分工频和高频两种，工频电磁炉工作简单可靠，但噪声大，热效率低，而高频电磁炉具有噪音小，效率高和外观美等优点，目前家用电磁炉一般为高频电磁炉。在电磁炉维修中，经常会遇到烧坏IGBT 管现象，本文在分析电磁炉主电路原理的基础上，总结出电磁炉屡烧IGBT 管的快速检修方法，供维修技术人员参考，具有一定的指导意义。
一、电路结构框图及主电路原理分析
1、电路组成及框图
高频电磁炉由以下模块组成：主电源电路、低压供电电路、LC 振荡电路、同步振荡电路、PWM 脉宽调控电路、IGBT 驱动电路、IGBT 高压保护电路、浪涌保护电路、电流电压检测电路、蜂鸣器报警电路、锅具温度检测电路、风扇驱动电路和微处理器控制电路，其电路原理框图如图1
所示。
图1 电磁炉原理框图
2、主电路工作原理分析
以美的MC-SH2115型号电磁炉为例，其主电路原理图如图
电磁炉屡烧IGBT快速排除方法
广东省湛江市技师学院  庞萍丽
2。市电整流滤波后一路经开关电源电路稳压得到18V 和5V ，给LM339、IGBT 驱动、风扇、单片机电路等供电，一路给主功率电路供电。开机后单片机PWM 口输出脉宽调制信号，经积分电路送到U2D 的脚作为基准电压，同时PAN 口输出负脉冲触发信号给电容C6充电，使IGBT 导通，300V 电压经线盘和IGBT 管形成回路，电源对线盘充电，线盘的输入端、输出端分压后分别送到U2B 的⑥脚和⑦脚，由于IGBT 管导通，U 6小于U 7，比较器U2B 输出高电平，使U2D 的脚输出低电平，IGBT 截止，线盘的电流给高频谐振电容充电，电路成高频谐振状态，因截止瞬间线盘产生反电动势，电压升高，U 6大于U 7，比较器U2B 输出低电平，比较器U2D 输出高电平，IGBT 重新打开，LC 产生谐振，同时，5V 电压经R26、R27给C6充电，当C5向加热线圈放电结束，比较器U2B 输出高电平，加上C6充满电后的电压，使脚输出低电平，IGBT 截止，U2D 的⑩脚电压通过二极管D17快速放电，这一充放电过程，就形成了锯齿波，送给PWM 调制电路，如此不断循环。谐振电路通过IGBT 的高频开关形成LC 振荡，从而在线盘上形成高频变化的电流进而产生
变化的电磁波。
图2 美的MC-SH2115型号电磁炉主电路原理图
二、电磁炉屡烧IGBT管的常见故障原因及排除方法
1、谐振电容、滤波电容损坏或容量不足，导致电磁炉LC 振荡电路频率偏高而引起IGBT 功率管损坏。通常测试它们是否有容量变小、失效或特性不良等情况，当确认其它相关元件无异常后，直接更换该两个电容。
2、激励电路异常，常见为驱动管击穿损坏，使振荡电路输出的脉冲信号不能控制IGBT 管处于饱和或截止状态，或有异常高电
• 161
•
压加到IGBT管的G极，造成其瞬间击穿损坏故障。
3、同步电路异常，使加到IGBT管的G极的开关脉冲前沿与该管U CE脉冲后沿不同步，导到IGBT管瞬间击穿损坏。可通过测试取样输出点的脉冲电压是否正常，以及检查同步电路易损元件有无不良现象来解决。
4、工作电压异常，造成激励电路、风扇散热系统或电压比较器工作失常，导致IGBT管上电瞬间损坏或因散热不良造成功率管温度过高损坏。
5、散热不良，由于电磁炉工作在大电流状态下，其发热量也大，如果散热系统出现异常，比如：风扇电路的供电和驱动管异常、进出风口及风扇运转异常、散热片上IGBT管安装松动等造成散热不充分，会导致IGBT管过热而损坏。
6、微处理芯片异常，造成工作频率出现较大偏差而烧坏IGBT 管，通常可根据其相关的输出端电压或频率来进行判断，同时还可以从外围电路有无异常来分析，必要时可用替换法来验证。
7、U CE检测电路异常，则不能获取IGBT管集电极的脉冲取样电压，造成微处理芯片对其失控而损坏功率管，同时U CE脉冲幅度值超过IGBT管极限值，也将导致IGBT管损坏。测试U CE检测电路的电阻
电磁炉维修分压、取样电路及送入微处理芯片和输出的控制信号电压值有无异常，如有则压缩范围测试排查相关故障元件。
三、电磁炉屡烧IGBT管的四种快速检修方法及实例
1、假负载检查法
对于屡损功率管的故障，采用假负载检查法可降低维修成本。维修时，拆除谐振线圈（避免加热线盘与谐振电容形成振荡而产生高压脉冲击穿功率管），在其接线柱上安装一只100W/220V的白炽灯泡，通电后若白炽灯发光较弱或不发光，电磁炉基本正常，开机观察灯泡，若断续亮灭，可改接加热线盘试机；若白炽灯发光较强，说明功率管过流，还应检查谐振电容、电源电路、驱动电路、同步控制电路、振荡电路等，以免功率管再次损坏。
实例：万利达MCE-1805型电磁炉
故障现象：通电没反应，烧保险，整机不工作
分析与检修：一台电磁炉，用户返修两次，均为烧保险、IGBT管损坏，根据维修经验，IGBT管屡损很少因为管子本身故障，而是电路存在未发现的隐患。首先检测易导致IGBT管击穿的相关元件，无明显异常，更换好的保险和IGBT管，为避免再次击穿，用一只100W/220V的白炽灯泡代替加热线盘，通电
后白炽灯不发光，开机后发现灯泡断续亮灭，说明电磁炉基本正常，改接线盘试机，能正常工作。和用户沟通得知该电磁炉是在一小型五金加工厂为工人煮食之用，随之对电磁炉相关保护电路全面检查，最后发现浪涌保护电路在采样端的一个二极管已经开路，导致浪涌保护单元采样失效，引发屡烧IGBT管故障。
2、分段开路法
分段开路法根据故障现象和测量结果，判断为某几个相互关联电路出现异常，将可疑电路相关联的元器件与电路断开，观察电路是否正常，进而缩小故障范围的方法。比如，在维修不能加热故障时，若断开功率管过压保护电路时故障消失，说明功率管C极过压保护电路异常；若断开浪涌保护电路后故障消失，说明市电电压或浪涌保护电路异常；在检修风扇电机始终旋转故障时，若脱开CPU的风扇电机控制端子后，电机能够停转，说明CPU控制异常，否则说明电机驱动电路异常。而该方法在检修电磁炉供电异常时更为好用，如实例所示。
实例：格兰仕C20-F6B型号电磁炉
故障现象：通电没反应，烧保险，整机不工作
分析与检修：了解用户得知，该机不工作已修理过，换了保险丝和IGBT管，但使用几天后老问题又出
现了。拆开机壳检查主板，发现保险丝已熔断，用万用表检查，发现IGBT管击穿。拆开IGBT管，换上新的保险管，通电，再用直流电压档测试整机高压供电电路对地+305V电压，显示正常。格兰仕C20-F6B型号电磁炉+18V负载电路如图3所示，测试低压供电电路滤波电容EC91对地电压异常，断开限流电阻R93后，发现整机+18V 电压恢复正常，说明故障在负载电路部分。逐个检测18V供电的负载元件，发现驱动管Q1的C、E极已经击穿，检查其他元件无异常，更换驱动管Q1后试
机，整机恢复正常工作，原故障排除。
图3  格兰仕C20-F6B型号电磁炉+18V负载电路图
3、代换检查法
代换法指在路或开路无法检测可疑元器件是否正常时，用代换来验证其是否损坏的检查方法。在电磁炉检修中，代换法适用于电容、感性元件、晶体管、集成电路的检查。比如：工作在高压电源电路中的+300V滤波电容，不仅要求容量足够和绝缘电阻较大，还要求耐压性能合格；工作在大电流和高脉冲电压下的加热盘，若线圈绝缘不良或工作中因同步振动造成线圈摩擦而使绝缘层脱落，均易造成匝间短路使电感量下降，或当线盘绝缘导线的绝缘层破损时，会造成品质因数下降，损耗增大，从而增加功率管的承载功率；用于驱动放大的推挽对管，当其高频性能变差并引起放大性能下降或不对称时，轻则会造成加热功率异常，重则会造成功率管损坏。但是，普通检修人员通常不具备测量电容耐压、电感量和电感品质因数等参数的仪器，此时，用代换法简便易行。
实例：华帝KF20D型号电磁炉
故障现象：通电无反应、熔断器爆裂
分析与检修：拆机，拔下控制插头，发现熔断器爆裂。拆下加热线盘和主板，查看主板元件和背面焊点及铜箔，均未发现异常。在路测量发现功率管已损坏，而整流桥未受牵连。接着，在路检查同步取样电阻和驱动电路及其他电路中的晶体管时，未发现异常。为排除两只高压电容的嫌疑，拆下测量均完好无损。于是，怀疑振荡电容，拆下测量也没有异常，为防止该电容有问题，干脆用一只新的代换，更换功率管和熔断器，通电测量各组电源电压均正常，功率管栅极也没有干扰电压。断电检查最
可疑的电流检测电路、浪涌保护电路以及上电延迟保护电路，也一无所获。根据加热慢又会导致功率管击穿的故障机理，最后代换牵扯电路最多的电压比较器LM339，抱着侥幸心理在市电回路中串联白炽灯泡，试机，可以加热，调整各功能，功率管也没有击穿，至今已使用半年，各项功能均正常。
4、电压检查法
电压检查法指用万用表测量电路关键点的电压或信号电压是否正常，来缩小故障范围并判断故障部位的检查方法。比如：当电磁炉出现通电无反应而熔断器正常或电磁炉报警提示电网电压异常时，测量主板上的市电电压是否正常；当怀疑高压电源输出的+300V直流电压偏低时，检测点是加热线盘接+300V电压的接线柱；当电磁炉出现检不到锅故障时，测量功率管IGBT的栅极是否有驱动脉冲；当电磁炉加热功率异常时，测量加到脉宽调整电路的功率调整电压是否正常。此外，还有LM339的供电端+18V、CPU 供电端+5V、电流检测电压、温度取样电压、风机驱动电压等等。
实例：苏泊尔C21-SDHC05型号电磁炉
故障现象：通电没反应，烧保险，整机不工作
分析与检修：拆开外壳观察电路板元器件，除保险烧坏其余无烧毁变变味迹象。测量整流桥正常，断开负载和IGBT控制极电路，换上好的保险，上电，用万用表检测各关键点电压（305V、18V、5V）
均正常，观察法检查功率输出电路，无元器件虚焊现象，测量各保护电路电压，与正常值基本一致，检测驱动电路输出端发射极电压为正常的6.5V，初步怀疑同步振荡电路故障，拆下线盘，测量比较器反相端电压为正常的7.1V、同相端为正常的6.8V，而输出端电压为9V，由此可判断比较器损坏，断电更换LM339和IGBT管，接回IGBT控制极电路，在220V中串接一个灯泡，开启电源，灯泡一亮即暗，重开电源也是一亮即暗，表明电磁炉已基本正常。取下灯泡，开机试运行，电磁炉正常工作，故障排除。

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。